综述：可持续城市中的城市与城郊农业：研究趋势、网络与主题结构的科学计量学图谱

《Urban Ecosystems》：Urban and peri-urban agriculture in sustainable cities: scientometric mapping of research trends, networks, and thematic structure

　　

城市与城郊农业（UPA）日益被视为与城市可持续性、粮食安全、绿色基础设施和气候适应相关的重要研究议题。本研究对Web of Science（WoS）中截至2025年收录的UPA开放获取研究进行了结构与发展的科学计量图谱分析。研究语料包含822篇文章和综述，依据获取状态、文献类型和时间跨度标准进行筛选，并采用发文量与引文指标、国际合作与引文网络、关键词共现、布拉德福定律（Bradford's Law）以及文献层面主题聚类等方法加以分析。研究人员使用VOSviewer、Bibliometrix/R和GongoloMetrics v1.0.0开展网络、绩效和主题分析。发文量在2007年至2025年间持续增长，2020年后增长更为显著，且呈现正向描述性线性趋势（R² = 0.86）。美国、中国、德国和英国发文量较高，而引文影响力与国际连通性则表现为语料中相关但彼此不同的维度。关键词和文献层面分析显示，粮食安全、土地利用规划、绿色基础设施、生态系统服务、资源管理和气候适应之间存在强关联，近期文献对基于自然的解决方案（nature-based solutions）、循环性和技术密集型生产系统的关注度不断提高。六个互不重叠的文献聚类涵盖了全部822条记录。上述发现描述了开放获取WoS语料库中的模式，不应被解读为全球学术研究的完整代表，也不应被视为UPA干预措施实际成效的直接证据。

研究结果与讨论

科学产出的演化与全球趋势

2007年至2025年间，该领域年度发文量从2篇增至149篇，拟合普通最小二乘趋势线（y = ?15,913.76 + 7.91x；R² = 0.86）显示年均增长约7.91篇，该回归仅作为发文增长的描述性概括。2020年后增长显著加速，与COVID-19大流行期间及之后粮食系统脆弱性研究的强化在时间上重叠，但此时间对应仅作为合理的背景解释而非因果证据。篇均被引频次与年度发文量相互独立，2015年发表文献的篇均被引最高（7.38次），该时期出版物涉及生态系统服务、城市生物多样性、粮食安全、绿色基础设施和韧性规划等主题，与2015年2030年议程的通过存在时间背景关联。2024年和2025年的引文均值较低，主要受引文窗口较短影响。近期文献中循环经济、参与式治理、传感器、自动化、受控环境农业和智慧城市应用等主题日益增多。发文量呈地理集中特征，美国（329篇）、中国（181篇）、德国（179篇）、英国（165篇）、西班牙（156篇）、意大利（137篇）、法国（117篇）和澳大利亚（112篇）领先；巴西、印度、南非和印度尼西亚亦有贡献。国际合著网络显示美国-德国（17）、德国-英国（15）和德国-西班牙（13）等连接较强，反映的是连通性而非国家生产力或引文影响力。

概念框架与主题趋势

关键词共现显示"urban agriculture"处于高度连接位置，与可持续性、粮食系统、城市发展、粮食安全、粮食主权、社区花园和粮食获取等频繁共现。由于检索策略包含若干核心UPA术语，网络中心性应解读为检索文献内部的共现而非领域主导性的独立证据。"绿色基础设施""基于自然的解决方案""城市绿化""城市生物多样性"和"资源效率"等术语将UPA研究与生态系统服务和环境质量议题相关联；"循环经济""食物-能源-水纽带""城市韧性""气候变化适应"之间的关联表明系统导向的研究脉络，而"垂直农业""水培""鱼菜共生""屋顶农业"则指向技术密集型和空间高效型生产路径。时间叠加分析显示，早期术语包括"食物规划""本地食品""闲置土地"，后期"生态系统服务""可持续性""粮食安全"及技术与韧性相关术语的可见性增强。2020年以来，城市韧性、气候适应、资源效率、绿色基础设施、基于自然的解决方案和垂直农业等术语获得更高可见性，这与更广泛的可持续性和气候适应议程一致，但仅描述为近期主题重点而非正式检测的"热点"。

科学网络、学术影响与机构合作

国家引文网络显示美国、德国及元数据中标注的英格兰等具有强引文连通性，意大利、西班牙、中国、澳大利亚、南非、印度和巴西亦有呈现；时间叠加表明多数高可见节点集中于约2020至2023年的出版物。文献引文网络识别出与Viana、Eigenbrod、Brevik、Blay-Palmer、Egerer、Specht和Lin等作者相关的核心文献，主题涉及粮食安全、生态系统服务、城市生物多样性、土壤质量和韧性粮食系统；高被引文献分布于环境科学、可持续性、农业、粮食系统和城市研究等多种学科期刊，《Sustainability》《Land》《Science of the Total Environment》《Landscape and Urban Planning》《Food Security》及《Agronomy for Sustainable Development》等为可见来源。布拉德福分析将822篇文献划分为三个区域：Zone 1含11种期刊281篇，Zone 2含63种期刊268篇，Zone 3含238种期刊273篇；累积关系拟合为C(r) = ?81.1 + 150.2 ln(r)（R² = 0.9756），乘数k = 3.78对应Zone 2至Zone 3的期刊数扩展（238/63），但Zone 1至Zone 2的扩展为5.73，故并非完全恒定的乘数关系。作者层面，Egerer发文量较高而Lin引文可见度较高，表明生产力与引文积累并非等同；机构引文网络突出洪堡大学、巴黎-萨克雷大学、巴塞罗那自治大学、亚利桑那州立大学和加州大学伯克利分校等。

概述：城市农业与可持续城市转型

文献将UPA视为韧性和可持续城市系统更广泛策略的组成部分，社区花园、屋顶农业、垂直农业、水培和城市农林复合等模式是相互重叠的系统、技术和空间安排。UPA与热缓解、雨水管理、生物多样性支持、养分循环和微气候调节等潜在生态系统功能相关，但证据强度因模式而异；循环经济方法将UPA与有机废弃物再利用和养分回收连接，短供应链在某些情境下可补充本地粮食获取。社会与社区导向研究报道环境教育、公民参与、自然连接以及心理健康和社会凝聚力等关联，但土地、技术、收入机会和制度支持的获取不均衡可能限制或重新分配这些收益。近期文献亦关注传感器、智慧农业、受控环境和资源高效生产系统。结构性约束包括土地保有权不稳定、监管碎片化、与城市规划整合不足、土壤和水污染、竞争性土地利用以及先进受控环境系统的能源和资本需求，这要求将UPA评估为情境依赖的基础设施而非固有可持续的解决方案。

系统主题整合与凝聚

文献层面聚类采用TF-IDF（term frequency-inverse document frequency）表征全部822条记录的主题与摘要，并通过K-means（固定初始化方案random_state = 42；n_init = 20）生成六个互不重叠的聚类：社区与粮食安全研究、城郊土地利用与规划、基于自然与循环城市设计、土壤-水-养分管理、技术密集型生产以及生物多样性/生态系统服务。C1聚类将社区导向研究与粮食安全和社会可持续性结合；C2聚类侧重城郊边缘带、土地利用变化、治理和空间规划，反映社区花园和城市内项目与都市边缘商业化或多功能农业在土地、市场和治理条件上的差异；C5聚类涵盖垂直农业、屋顶系统、水培、传感器和食物-能源-水分析，相关研究常报告电力需求、基础设施隐含成本、运营成本和碳排放等权衡。跨聚类显示反复出现的方法论缺口包括可持续性指标可比性有限、纵向或准实验设计相对缺乏、环境与社会结果整合不足以及地理代表性不均。

局限性

该研究基于Web of Science开放获取文章和综述，反映该数据库的索引和获取特征；引文指标受近期出版物引文窗口较短的影响；作者、机构、期刊、国家和关键词元数据虽经标准化但仍可能存在少量残余变体；检索策略限定了城市与城郊农业与可持续城市发展的交叉范围，故主题结构反映该分析范围；六个聚类应视为所检索语料主要主题模式的分析性表征而非固定或穷尽性分类。科学计量方法适用于刻画研究领域的时间模式、地理分布、科学网络、引文结构和主题组织，但个体UPA实践的方法学质量、因果有效性和实际绩效评估超出本研究范围。

结论

2007至2025年间，开放获取Web of Science中UPA相关文献显著增长，2020年后增幅更强。发文量呈地理集中特征，引文影响力与国际连通性表现为相关但不同的维度。关键词和文献层面分析显示主题多样化，涵盖粮食安全与社区系统、城郊土地利用规划、基于自然与循环方法、土壤-水-养分管理、技术密集型生产、生物多样性和生态系统服务。六个文献聚类涵盖全部822条记录，并为表格分析提供一致框架。研究需求包括标准化可持续性指标、强化纵向和比较设计、社会-环境综合评估、元数据透明度提升和更广泛的地理代表性。这些结论仅适用于所检索的开放获取WoS语料，描述的是科学文献的发展特征，并不表明UPA本身已普遍转向或固有地有效于可持续和气候韧性城市发展。